CN215727664U - 一种光谱cod-uv模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种光谱COD‑UV模块，该模块包括光源装置、光谱采集装置、左封盖、右封盖、右封盖；光源装置的位置可调，并且以预定脉冲频率发出光源。光谱采集装置设置在光源装置的一侧，包括测量池、光谱仪、测量流通管，光谱仪固定安装在测量池内，测量流通管以预定压紧力插入测量池内。左封盖紧固在光源装置外侧，左封盖用于遮光、引导光源进入光谱采集装置。右封盖紧固在光谱采集装置的外侧；通光光路结构设置在光源装置和所述光谱采集装置之间，形成十字光路。本实用新型创新设计十字光路结构、光源调节结构，不仅实现光谱检测，同时解决现有单点光谱检测设备的光路受环境影响大，监测不稳定，精度低的难题。

Description

一种光谱COD-UV模块

技术领域

本实用新型涉及水质监测领域，具体涉及一种光谱COD-UV模块。

背景技术

随着社会经济的不断发展，水资源问题已经是世界性的问题。水资源污染的主要来源有工业废水、生活污水、农田退水等。水资源受到污染会产生物理性危害、化学性危害和生物性危害等。

目前水质在线监测设备主要分为化学法监测设备和光谱法监测设备，化学法监测周期长，需要对水样添加化学试剂进行消解，产生二次污染，同时设备体积大，结构复杂，成本高，不满足在线监测以及节能环保的要求；

已有的单点光谱由光纤进行光路耦合，通过准直镜得到平行光路，光纤在安装、使用时由于弯曲角度变化造成的光谱检测数据不一致，稳定性差。

实用新型内容

实用新型目的：提供一种光谱COD-UV模块，以解决现有技术存在的上述问题。

技术方案：一种光谱COD-UV模块，包括光源装置、光谱采集装置、左封盖、右封盖、右封盖；光源装置的位置可调，并且以预定脉冲频率发出光源。光谱采集装置设置在光源装置的一侧，包括测量池、光谱仪、测量流通管，光谱仪固定安装在测量池内，测量流通管以预定压紧力插入测量池内。左封盖紧固在光源装置外侧，左封盖用于遮光、引导光源进入光谱采集装置。右封盖紧固在光谱采集装置的外侧；通光光路结构设置在光源装置和所述光谱采集装置之间，形成十字光路。

在进一步的实施例中，光源装置包括相互垂直固定连接的底板及立板；立板的一侧固定安装有电路支撑板，电路支撑板与底板平行；底板与电路支撑板之间通过多根支撑柱连接；电路支撑板上设有转接电路板；转接电路板上架设有采集电路板；立板上设置有脉冲氙灯，脉冲氙灯的方向可以调节；脉冲氙灯由所述采集电路板控制驱动、实现预定脉冲频率闪烁。

在进一步的实施例中，脉冲氙灯通过腰形孔紧固在立板的一侧，由所述腰形孔调整脉冲氙灯的安装位置；立板设有腰形孔的一侧安装有封板。

在进一步的实施例中，测量流通管通过压紧板挤压密封圈形成压紧力，插入模块主体中。

在进一步的实施例中，通光光路结构包括光发射孔、通光孔、第一光接收孔、第二光接收孔；光发射孔位于脉冲氙灯上，以预定脉冲频率发出光源；通光孔开设在测量池的预定位置处、且其轴向位置与所述测量流通管垂直；第一光接收孔开设在立板上的预定位置处；第二光接收孔开设在光谱仪上的预定位置处。通光孔、第一光接收孔、第二光接收孔、光发射孔同心。

采集电路板接收到光谱采集命令后开始工作，控制脉冲氙灯闪烁发光。光源通过转接电路板控制脉冲氙灯上的光发射孔后，经过立板上的光接收孔进入模块主体上的通光孔的前半段，透射测量流通管及管内的水样，透射光经过模块主体上的通光孔的后半段进入光谱仪上的光接收孔；此时，采集电路板采集透射光谱，存储后由电路板上的通讯电路上传，完成单次采集。

有益效果：本实用新型中光源由脉冲氙灯发光，通过立板上的光孔进入通光孔的前半段，垂直入射流通管，出射光经过通光孔后半段直接与光谱仪耦合，整个过程均为空间光耦合，结构稳定，同时利用通光孔的通光截面大小和通光距离，得到空间平行光路，相比于单点光谱由光纤进行光路耦合，通过准直镜得到平行光路，不仅设备复杂，同时光纤在安装、使用时由于弯曲角度变化造成的光谱检测数据不一致，稳定性差的缺陷。

本实用新型通过调节固定于立板腰形孔条件氙灯的位置保证形成适合采集的最佳光强，相比于单点光谱设备透过滤光片和衰减器进行光强调节，解决滤光片不能连续调节和衰减器灵敏度高，调节难度大的问题，同时减小设备成本和复杂性。

本实用新型采用十字光路结构，整个十字光路隐藏在测量池中，密闭性好，最大程度降低环境光对光谱检测的影响，同时十字光路严格保证了样品通道和光路通道的垂直入射与出射，抵消入射与出射的折射成分，解决现有设备通过插入比色皿的方式因插入间隙所带来的光谱检测一致性差的问题。十字光路结构与测量模块底面平行，方便加工，安装便捷。

附图说明

图1是本实用新型提供的整体结构示意图。

图2是模块主体结构示意图。

图3是模块主体辅助结构示意图。

图4是测量流通管及光路结构示意图。

图中各附图标记为：左封盖1、模块主体2、底板21、支撑柱22、电路支撑板23、转接电路板24、采集电路板25、立板26、第一光接收孔261、测量池27、通光孔271、密封圈272、光谱仪28、第二光接收孔281、脉冲氙灯29、光发射孔291、压紧板210、封板211、右封盖3、测量流通管4。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

本实施例提供了一种光谱COD—UV模块，如图1所示，包含左封盖1、模块主体2、右封盖3和测量流通管4，其中左封盖1与右封盖3螺纹紧固在模块主体2的左右两侧，测量流通管4通过压紧力插入模块主体2中。

如图2、图3所示，模块主体2包含底板21、支撑柱22、电路支撑板23、转接电路板24、采集电路板25、立板26、测量池27、光谱仪28、脉冲氙灯29封板211和压紧板210；所述底板21呈L型，支撑柱22、立板26和测量池27均螺纹连接安装于底板21上；所述电路支撑板23一端安装与立板26螺纹连接，另一端与支撑柱22螺纹连接，用于固定安装电路支撑板23和转接电路板24；所述光谱仪28固定安装于测量池27上。模块主体2中的脉冲氙灯29螺纹连接在立板26上，且可以沿立板上的腰形孔方向位置可调；所述封板211螺纹连接在立板26，并可以遮盖腰形孔位置。

如图4所示，测量流通管4通过压紧板210挤压密封圈272形成压紧力，插入模块主体2中。模块主体2上加工有通光孔271，且通光孔271的轴向位置与测量流通管4垂直，与光谱仪28上的第二光接收孔281、立板26上的第一光接收孔261和脉冲氙灯29上的光发射孔291同心。

具体工作方式为：

S1、模块上电，通过调节固定于立板26腰形孔上安装的脉冲氙灯29的位置，保证合适的光强，将待测水样抽入测量流通管4中，此时准本工作完毕。

S2、采集电路板25接收到光谱采集命令后开始工作，控制脉冲氙灯闪烁发光。

S3、光源通过转接电路板24控制脉冲氙灯29上的光发射孔291后，经过立板26上的第一光接收孔261进入模块主体2上的通光孔271的前半段，透射测量流通管4及管内的水样，透射光经过模块主体2上的通光孔271的后半段进入光谱仪28上的第二光接收孔281，此时，采集电路板25采集透射光谱，存储后由电路板上的通讯电路上传，完成单次采集。

S4、如果需要清洗测量流通管4，拆卸压紧板210的安装螺丝，松开与密封圈272形成的压紧力，直接拔出测量流通管4进行清洗。

本实用新型涉及一种光谱COD-UV模块，将光源装置、光谱采集装置、通光光路结构等集于一体，应用于水质检测装置，获取被采集水样的紫外-可见全光谱数据，从而得到水质指标。相比于化学法设备，本设备整个监测周期小于5分钟，不需要消解和添加试剂，检测过程不产生二次污染，属于绿色监测；同时本模块创新设计十字光路结构、光源调节结构，不仅实现光谱检测，同时解决现有单点光谱检测设备的光路受环境影响大，监测不稳定，精度低的难题。

如上所述，尽管参照特定的优选实施例已经表示和表述了本实用新型，但其不得解释为对本实用新型自身的限制。在不脱离所附权利要求定义的本实用新型的精神和范围前提下，可对其在形式上和细节上做出各种变化。

Claims (6)

1.一种光谱COD-UV模块，其特征是包括：

光源装置，位置可调、且以预定脉冲频率发出光源；

光谱采集装置，设置在所述光源装置的一侧，包括测量池，固定安装在所述测量池内的光谱仪，以及以预定压紧力插入所述测量池内的测量流通管；

左封盖，紧固在所述光源装置外侧，用于遮光、引导光源进入所述光谱采集装置；

右封盖，紧固在所述光谱采集装置的外侧；

通光光路结构，设置在所述光源装置和所述光谱采集装置之间，形成十字光路。

2.根据权利要求1所述的一种光谱COD-UV模块，其特征在于，所述光源装置包括：

相互垂直固定连接的底板、及立板；

电路支撑板，固定在所述立板的一侧、且与所述底板平行；

支撑柱，一端固定在所述底板上、另一端与所述电路支撑板连接；

转接电路板，设置在所述电路支撑板上；

采集电路板，架设在所述转接电路板上；

脉冲氙灯，固定在所述立板上、且方向可调；

所述脉冲氙灯由所述采集电路板控制驱动、实现预定脉冲频率闪烁。

3.根据权利要求2所述的一种光谱COD-UV模块，其特征在于：所述脉冲氙灯通过腰形孔紧固在所述立板的一侧，由所述腰形孔调整脉冲氙灯的安装位置；

所述立板设有腰形孔的一侧安装有封板。

4.根据权利要求1所述的一种光谱COD-UV模块，其特征在于：所述测量池的一侧安装有压紧板，所述压紧板内垫射有密封圈，所述测量流通管通过压紧板挤压密封圈形成压紧力、插入模块主体中。

5.根据权利要求2所述的一种光谱COD-UV模块，其特征在于，所述通光光路结构包括：

光发射孔，位于所述脉冲氙灯上，以预定脉冲频率发出光源；

通光孔，开设在所述测量池的预定位置处、且其轴向位置与所述测量流通管垂直；

第一光接收孔，开设在所述立板上的预定位置处，光源经由所述第一光接收孔进入所述通光孔的前半段，透射测量流通管内的水样形成透射光；

第二光接收孔，开设在所述光谱仪上的预定位置处，透射光经由所述通光孔的后半段进入所述第二光接收孔。

6.根据权利要求5所述的一种光谱COD-UV模块，其特征在于，所述通光孔、第一光接收孔、第二光接收孔、光发射孔同心。

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